【正文】 的最短路徑的長度，那就是該結(jié)點(diǎn)的定標(biāo)數(shù)值。 194 ? 上圖中，從結(jié)點(diǎn) v1到 v7的最短路徑的標(biāo)號過程如下： 確定起點(diǎn) v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 v8 0 (∞) (∞) (∞) (∞) (∞) (∞) (∞) 標(biāo)定 v1 0 (1) (2) (∞) (∞) (∞) (∞) (∞) 標(biāo)定 v2 0 1 (2) (4) (4) (∞) (∞) (∞) 標(biāo)定 v3 0 1 2 (4) (4) (∞) (∞) (6) 標(biāo)定 v4 0 1 2 4 (4) (7) (∞) (6) 標(biāo)定 v5 0 1 2 4 4 (7) (∞) (6) 標(biāo)定 v8 0 1 2 4 4 (7) (7) 6 標(biāo)定 v7 0 1 2 4 4 (7) 7 6 195 ?其中括號內(nèi)是暫時標(biāo)號，沒有括號的為定標(biāo)。距離起點(diǎn)越近的定頂點(diǎn)，越先得到固定標(biāo)號。 ?采用回溯的方法，可以得到從起點(diǎn) K到其他結(jié)點(diǎn)的最短路徑經(jīng)由的結(jié)點(diǎn)。 ?如：從結(jié)點(diǎn) v1到 v7，最短路徑長度為 7. 196 空間分析模型與空間決策支持 p164 197 空間分析與應(yīng)用模型的關(guān)系 空間分析 應(yīng)用模型 空間分析是基本的、解決 一般問題的理論和方法，而一般應(yīng)用模型是不可枚舉的，是復(fù)合、復(fù)雜的，解決專門問題的理論和方法，它的解決應(yīng)以空間分析的基本方法和算法模型為基礎(chǔ)。（局部與整體的關(guān)系） 198 空間分析模型是指用于 GIS空間分析的數(shù)學(xué)模型，是在 GIS空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立起來的模型，是通過作用于原始數(shù)據(jù)和派生數(shù)據(jù)的一組順序的、交互的空間分析操作命令，對一個空間決策過程進(jìn)行的模擬。 199 ?一、空間分析模型的有關(guān)知識 200 1) 相關(guān)分析模型 用來分析研究各種地理要素?cái)?shù)據(jù)之間相互關(guān)系的一種有效手段 。 2) 趨勢面分析模型 — 用來將現(xiàn)象的空間分布特征及其區(qū)域變化趨勢模擬出來 。 3) 預(yù)測模型 反映地理要素的動態(tài)發(fā)展規(guī)律 ，并用于預(yù)測分析 。 常用回歸模型 。 4） 聚類模型 —— 描述各種地理要素?cái)?shù)據(jù)之間的近似程度 ， 相似的可合并 。 201 ● 地理信息系統(tǒng)不僅要完成管理大量復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)的任務(wù)，更為重要的是要完成地理分析、評價、預(yù)測和輔助決策的任務(wù)，必須發(fā)展廣泛的適用于地理信息系統(tǒng)的地理分析模型，這是地理信息系統(tǒng)走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。 ●模型：所謂模型，就是將系統(tǒng)的各個要素，通過適當(dāng)?shù)暮Y選，用一定的 表現(xiàn)規(guī)則 描寫出來的簡明的映象。通常表達(dá)了某個系統(tǒng)的發(fā)展過程或發(fā)展結(jié)果。 2. GIS空間分析模型分類 202 ① 地學(xué)模型： 是用來描述 地理系統(tǒng) 各個要素之問 相互關(guān)系 和 客觀規(guī)律 的，它用信息的、語言的、數(shù)學(xué)的或其它表達(dá)形式，通常反映地學(xué)過程及其發(fā)展趨勢或結(jié)果。是在對系統(tǒng)所描述的具體對象與過程，進(jìn)行大量專業(yè)研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出來的客觀規(guī)律的抽象或模擬。 地學(xué)模型也稱為 專題分析模型 。 203 ② 數(shù)學(xué)模型 ： 是 應(yīng)用數(shù)學(xué) 的語言和工具，對部分現(xiàn)實(shí)世界的信息 (現(xiàn)象、數(shù)據(jù) )加以翻譯、歸納的產(chǎn)物。數(shù)學(xué)模型經(jīng)過演繹、推導(dǎo)，給出數(shù)學(xué)上的分析、預(yù)報(bào)、決策或控制，再經(jīng)過解釋回到現(xiàn)實(shí)世界，完成實(shí)踐 ——理論 ——實(shí)踐這一循環(huán)。 204 3. 模型的作用和特點(diǎn) ?應(yīng)用模型 是聯(lián)系 GIS應(yīng)用系統(tǒng)與常規(guī)專業(yè)研究的紐帶 ?應(yīng)用模型 是綜合利用 GIS應(yīng)用系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)的工具 ?應(yīng)用模型 是 GIS應(yīng)用系統(tǒng)解決各種實(shí)際問題的武器 ?應(yīng)用模型 是 GIS應(yīng)用系統(tǒng)向更高技術(shù)水平發(fā)展的基礎(chǔ) 205 （ 1） 空間分析模型是聯(lián)系 GIS應(yīng)用系統(tǒng)與專業(yè)領(lǐng)域的紐帶 ， 必須以廣泛 、 深入的專業(yè)研究為基礎(chǔ)； （ 2） 空間分析模型是綜合利用 GIS中大量數(shù)據(jù)的工具 ， 數(shù)據(jù)的綜合分析和應(yīng)用主要通過模型來實(shí)現(xiàn)； （ 3） 空間分析模型是分析型和輔助決策型 GIS區(qū)別于 管理型 GIS的一個 重要特征 ， 是解決空間分析和輔助決策問題的核心 。 4. 空間分析模型的意義 206 （ GIMS） 是研究如何根據(jù)給定條件 （ 如已知數(shù)據(jù)和約束條件 ） 自動生成解決問題 （ 如確定候選地址 ）的整個操作過程 。 它能支持面向用戶的空間分析模型的定義 、 生成和檢驗(yàn)的環(huán)境 ， 支持與用戶交互式的基于 GIS的分析 、 建模和決策 。 GIMS是目前 GIS研究的熱點(diǎn)問題之一 。 207 ?二、空間分析模型建立過程 ?1. 空間分析過程： 空間分析的目的是解決某類與地理空間有關(guān)的問題，通常涉及多種空間分析操作的組合?？臻g分析的一般步驟是： ①評價分析的目的和評價準(zhǔn)則； ②準(zhǔn)備分析數(shù)據(jù)； ③進(jìn)行空間分析操作； ④進(jìn)行結(jié)果分析； ⑤解釋、評價結(jié)果； ⑥結(jié)果輸出。 208 2. 空間分析建模 地圖分析方法是一種分析和綜合空間數(shù)據(jù)（地圖數(shù)據(jù)）的方法，其目的是有助于對空間數(shù)據(jù)的解釋。 要求地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理方法、過程控制要具有一定的規(guī)范和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 ① 地圖數(shù)據(jù)規(guī)范 要求空間數(shù)據(jù)具有一定的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有一定的區(qū)域框架結(jié)構(gòu)。 209 ③ 數(shù)據(jù)處理控制規(guī)范 系統(tǒng)對數(shù)據(jù)運(yùn)算進(jìn)行指令控制，包括識別圖層，陳述執(zhí)行函數(shù)及執(zhí)行順序。 ② 地圖分析模型構(gòu)造與數(shù)據(jù)處理規(guī)范 一個地理數(shù)據(jù)集： 數(shù)據(jù)層構(gòu)造產(chǎn)生新層最終成果 數(shù)據(jù)變換： 再分類，疊加分析，距離量 測，視野分析，模擬分布等 一個地圖模型 210 空間分析建模，由于是建立在對圖層數(shù)據(jù)的操作上的，又稱為 “ 地圖建模 ”（ cartographic modeling）。 地圖建模可以是一個空間分析流程的逆過程，即從分析的最終結(jié)果開始，反向一步步分析為得到最終結(jié)果哪些數(shù)據(jù)是必需的，并確定每一步要輸入的數(shù)據(jù)以及這些數(shù)據(jù)是如何派生來的。 P165 211 三、空間決策支持 GIS空間分析的主要目的 空間決策支持定義 是應(yīng)用空間分析的各種手段對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理變換 ， 以提取隱含于空間數(shù)據(jù)中的某些事實(shí)和關(guān)系 ， 并以圖形和文字的形式直觀地加以表示 ， 為現(xiàn)實(shí)世界中的各種應(yīng)用提供科學(xué) 、合理的支持 。 212 GIS解決空間問題的一般步驟 1）明確目的、要求； 2）收集（準(zhǔn)備）數(shù)據(jù)并建庫 。 3）確定 GIS空間分析步驟； 4）輸出結(jié)果 ； 213 空間決策過程的復(fù)雜性 決策是一個決策者為達(dá)到某種目標(biāo)或目標(biāo)集合，根據(jù)一定的約束條件，在多種候選方案里進(jìn)行選擇的復(fù)雜過程。 214 ? 當(dāng)采用數(shù)學(xué)表達(dá)形式表達(dá)一般化決策問題時，包括以下幾個構(gòu)成部分。 ?（ 1）方案集合 ?（ 2）狀態(tài)集合 ?（ 3）損益函數(shù) ?（ 4）目標(biāo)函數(shù) 215 4. 空間分析的理論與方法 ?（ 1）效用理論 ?（ 2）決策樹 ?（ 3）貝葉斯決策 216 例：輔助建筑項(xiàng)目選址 ——輕度污染工廠 1） 建立分析的目的和標(biāo)準(zhǔn) 目的：確定一些具體的標(biāo)準(zhǔn) ， 作為一個 輕度污染工廠 的可能建設(shè)位置的條件 。 2） 從數(shù)據(jù)庫中提取用于選址的數(shù)據(jù) A、 全市所有地塊信息的數(shù)據(jù)層； B、 全市公共設(shè)施的分布圖 。 空間決策支持的實(shí)例 217 3） 進(jìn)行特征提取和空間拓?fù)浏B加 從地塊圖中提取滿足條件的地塊 ， 并與公共設(shè)施層數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加 。 4） 進(jìn)行鄰域分析 對疊加結(jié)果進(jìn)行鄰域分析和特征提取 ， 去掉周圍有幼兒園 、 學(xué)校等公共設(shè)施的地塊 ， 選擇滿足要求的地塊 。 5）將選擇的地塊及相關(guān)信息以地圖和表格的形式打印輸出。 218 ? GIS空間分析與空間動態(tài)建模 p176 219 ?一、 GIS與空間動態(tài)模型的結(jié)合方式 ?二、元胞自動機(jī)簡介 ?三、元胞自動機(jī)與 GIS集成應(yīng)用中的局限性 220 一、 GIS與空間動態(tài)模型的結(jié)合方式 ?GIS與空間動態(tài)模型的結(jié)合主要有三種方式： ?①松散結(jié)合 ?②交互界面 ?③鑲嵌結(jié)合 221 二、元胞自動機(jī)簡介 ? 元胞自動機(jī)是定義在一個具有離散、有限狀態(tài)的元胞組成的元胞空間上的、按照一定局部規(guī)則在 離散的時間維上演化的動力學(xué)系統(tǒng) 。 P177 222 ?元胞自動機(jī)的最基本的組成包括 元胞 、 元胞空間 、 鄰域 、 規(guī)則 。 ?元胞自動機(jī)模型具有很強(qiáng)的靈活性和開發(fā)性，它不是一個簡單的數(shù)理方程，而更象是一種方法論。 元胞自動機(jī)使用實(shí)例 見 P178 223 例 1：道路拓寬改建過程中的拆遷指標(biāo)計(jì)算 1） 明確分析的目的和標(biāo)準(zhǔn) 目的 ：計(jì)算由于道路拓寬而需拆遷的建筑物的面積和房產(chǎn)價值； 道路拓寬改建的 標(biāo)準(zhǔn) 是： a)道路從原有的 20m拓寬至 60m； b)拓寬道路應(yīng)盡量保持直線； c)部分位于拆遷區(qū)內(nèi)的 10層以上的建筑不拆除 。 2） 準(zhǔn)備進(jìn)行分析的數(shù)據(jù) 涉及兩類信息：一類是現(xiàn)狀道路圖；另一類是分析區(qū)域內(nèi)建筑物分布圖及相關(guān)的信息； 3） 進(jìn)行空間操作 a) 選擇擬拓寬的道路 ， 根據(jù)拓寬半徑 ， 建立道路的緩沖區(qū) 。 b) 將此緩沖區(qū)與建筑物層數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)浏B加 ， 產(chǎn)生一幅新圖 ， 此圖包括所有部分或全部位于緩沖區(qū)內(nèi)的建筑物信息 。 4） 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 a) 對全部或部分位于拆遷區(qū)內(nèi)的建筑物進(jìn)行選擇 ， 凡部分落入拆遷區(qū)且樓層高于 10層以上的建筑物 ， 將其從選擇組中去除 ， 并對道路的拓寬邊界進(jìn)行局部調(diào)整 。 b) 對所有需拆遷的建筑物進(jìn)行拆遷指標(biāo)計(jì)算 。 5）將分析結(jié)果以地圖或表格的形式打印輸出 。 P164 空間分析建模實(shí)例解析 ：： 224 例 2：輔助建筑項(xiàng)目選址 1） 建立分析的目的和標(biāo)準(zhǔn) 目的 ： 確定一些具體的地塊 ， 作為一個輕度污染工廠的可能建設(shè)位置 。 工廠選址的 標(biāo)準(zhǔn) 包括： a） 地塊建設(shè)用地面積不小于 10000平方米； b） 地塊的地價不超過 1萬元 /平方米； c） 地塊周圍不能有幼兒園 、 學(xué)校等公共設(shè)施 ， 以免受到工廠生產(chǎn)的影響 。 2） 從數(shù)據(jù)庫中提取用于選址的數(shù)據(jù) 一類為全市 所有地塊 信息的數(shù)據(jù)層；另一類為全市 公共設(shè)施 （ 包括幼兒園 、 學(xué)校 ）的分布圖 。 3） 進(jìn)行特征提取和空間拓?fù)浏B加 從地塊圖中提取滿足條件 a)b)的地塊 ， 并與公共設(shè)施層數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加 。 4） 進(jìn)行鄰域分析 對疊加結(jié)果進(jìn)行鄰域分析和特征提取 ， 去掉周圍有幼兒園 、 學(xué)校等公共設(shè)施的地塊 ， 選擇滿足要求的地塊 。 5）將選擇的地塊及相關(guān)信息以地圖和表格的形式打印輸出 。 225 分析空間信息的一般過程 ? 226 作 業(yè) 2，緩沖區(qū)分析的概念及應(yīng)用 p147 3，什么是空間疊加分析， GIS疊加分析可以分為哪幾類？ 4，空間數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析主要包括哪幾種？ 5， GIS中網(wǎng)絡(luò)的概念及網(wǎng)絡(luò)模型的組成要素？ 1，簡述地理信息系統(tǒng)中主要有哪些空間分析方法？ GIS 空間分析功能進(jìn)行道路拓寬時拆遷指標(biāo)（拆遷費(fèi)）的計(jì)算，要求：道路從原有的 15 米 拓寬到 50 米 ，拓寬的道路盡量保持直線，部分位于拆遷內(nèi)的 10 層以上建筑不拆除。試?yán)? GIS 空間分析功能進(jìn)行該項(xiàng)工作的具體過程